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2017 年度 実施状況報告書

戦略的河道管理のための河床動態・植生動態予測モデルの改良と現地への適用

研究課題

研究課題/領域番号 16K06511
研究機関岡山大学

研究代表者

前野 詩朗  岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (20157150)

研究分担者 吉田 圭介  岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (50436721)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード河床変動 / 植生動態 / 側岸浸食 / 河道管理
研究実績の概要

現地調査に関しては,申請者らがこれまで継続してきた現地調査を更に進め,植生の繁茂状況,成長度合い,砂州上の地形調査をそれぞれ年4回調査した.また,調査対象地区で春と秋に河床材料を調査した.加えて春夏秋冬の年4回ドローンを用いて空撮して植生の拡大状況なども調査した.予定していた洪水前後の,河床変動,植生の倒伏・流失状況調査,低水路の河床形状調査に関しては大きな出水がなかったため,実施できなかった.それとは別に,グリーンレーザを用いて,水面下も計測可能な航空レーザー測深(ALB)を春夏秋冬の年3回実施し,砂州上の樹木の季節変化に加えて,毎秒1000トン程度と小規模の洪水ではあるが,洪水前後の河床変動を計測した.水際付近の植生の流失の精度向上を図るために,側岸浸食部を再現可能となるように,側岸浸食に自動的にサブメッシュを作成して側岸浸食部の移動を精度良く再現するモデルの提案のためにメッシュの自動分割プログラムを作成した.この解析の妥当性を検討するために,模型実験を実施した.模型実験では,砂州が冠水する条件と冠水しない条件で実験を行い,砂州前縁部での側岸浸食の進行度合いのデータをビデオ撮影や写真解析により得ることが出来た.
来年度以降,メッシュの自動分割プログラムを河床変動解析に導入した結果と実験結果との比較により,提案したモデルの妥当性と精度向上効果を検討する.
今年度の研究成果は土木学会論文集等で発表した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

予定していた現地調査については,大きな洪水が発生しなかったため,洪水前後の計測は出来なかったが,年に4回予定していた定期的な観測は実施したため,概ね予定通りである.観測の結果,植生動態モデル及び河床動態モデルの構築のための有益なデータが得られた.
水際付近の植生の流失の精度向上を図るために,側岸浸食部を再現可能となるように,側岸浸食部に自動的にサブメッシュを作成して側岸浸食部の移動を精度良く再現するモデルの提案のためにメッシュの自動分割プログラムを単純な単純なモデルに適用してモデルの問題点等を明らかにしている.解析の妥当性を検討するための模型実験を実施した.
砂州前縁部での側岸浸食を模擬した実験を行い,砂州の冠水の有無による側岸浸食の進行状況を実験的に検討した.
さらに,グリーンレーザーを用いた計測を実施し,河道内の詳細地形を用いた河床動態,植生動態モデルの精度向上に関する基礎的研究を進めた.

今後の研究の推進方策

定期的な現地調査については継続して進め,大きな出水に備える.洪水後の観測については,大きな洪水発生する場合に洪水後安全を確保出来ることが確認出来た段階で実施する.大きな洪水が予測される場合には,国土交通省と協力して,旭川に20個ほどの自記水位計を設置して水位ハイドログラフの縦断分布を詳細に計測する.これらの現地観測データを分析して,植生の消長シミュレーションに必要な係数等の同定を行い植生動態予測モデルの更なる精度向上を図る.側岸浸食箇所の進行を解析可能なモデル構築のための模型実験を実施した結果について,作成したモデルの検証と精度向上のための検討を行う.また,現地観測することで得られるデータを河床動態モデルに組み込んでモデルの精度向上を図る.さらに,別のプロジェクトではあるが,グリーンレーザーを用いたALB測量によるデータを用いて植生動態,河床変動モデルの精度検証を実施する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ALB点群を用いた樹木群の密生度算定法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      吉田圭介,前野詩朗,小川修平,井関禎之,赤穗良輔
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.74, No.4 ページ: I_547-I_552

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 航空レーザ測深を用いた河道の植生種分布の判定手法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      吉田圭介,前野詩朗, 間野耕司, 岩城智大, 小川修平, 赤穗良輔
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: Vol.73,No.2 ページ: I_607-I_618

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/jscejam.73.I_607

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of high-resolution ALB data of shallow water to river flow analysis2017

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, S. Maeno, K. Mano, K. Yamaguchi, and R. Akoh
    • 雑誌名

      Proc. 3rd Int. Symp. on Shallow Flows

      巻: 1 ページ: CDROM

  • [備考] 岡山大学水工学研究室

    • URL

      http://www.okayama-u.ac.jp/user/civil/Labs/hydrau/home2/maeno_yoshida.html

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公開日: 2018-12-17  

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